DE102008024518A1 - Elektrischer Energiespeicher einer mobilen Arbeitsmaschine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher (20) einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere eines als Gegengewichtsgabelstapler ausgebildeten Flurförderzeugs, mit einem von einem Verbrennungsmotor angetriebenen Fahrantriebsaggregat, insbesondere einem elektrischen Fahrantriebsaggregat. Um mit geringem Bauaufwand einen sicheren Betrieb bei einer hohen Lebensdauer des elektrischen Energiespeichers der Arbeitsmaschine zu erzielen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der elektrische Energiespeicher (20) mit einer Kühlungseinrichtung versehen ist, wobei die elektrischen Anschlüsse (22a; 22b) des Energiespeichers (20) mit mindestens einem Kühlkörper (24a; 24b) in Wirkverbindung stehen. Der Kühlkörper (24a; 24b) ist gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung Bestandteil eines geschlossenen Gehäuses (28), innerhalb dessen der Energiespeicher (20) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen elektrischer Energiespeicher einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere eines als Gegengewichtsgabelstapler ausgebildeten Flurförderzeugs, mit einem von einem Verbrennungsmotor angetriebenen Fahrantriebsaggregat, insbesondere einem elektrischen Fahrantriebsaggregat.
  • Als Flurförderzeuge, insbesondere Gegengewichtsgabelstapler, ausgebildete mobile Arbeitsmaschinen sind entweder mit einem batterie-elektrisch betriebenen Antriebssystem (sogenannte Batteriestapler) oder mit einem verbrennungsmotorisch betriebenen Antriebssystem bekannt (sogenannte Verbrennungsmotorstapler).
  • Bei verbrennungsmotorisch betriebenen Flurförderzeugen kann für den Fahrantrieb eine mechanische Leistungsübertragung mit einem hydrodynamischen Wandlergetriebe vorgesehen sein. Zudem sind verbrennungsmotorisch betriebene Flurförderzeuge mit einem hydrostatischen Getriebe für den Fahrantrieb bekannt. Darüber hinaus ist bei verbrennungsmotorisch betriebenen Flurförderzeugen eine elektrische Leistungsübertragung mit einem elektrischen Getriebe für den Fahrantrieb bekannt. Bei einem derartigen verbrennungsmotorisch-elektrischen Antriebssystem umfasst das Fahrantriebsaggregat eine stromliefernde Energieversorgungseinheit, die von einem mittels des Verbrennungsmotors antreibbaren Generator gebildet ist, der die elektrische Energie für mindestens einen Fahrantriebsmotor erzeugt. Der Fahrantriebsmotor ist in der Regel als Drehstrommotor, beispielsweise Asynchronmotor ausgebildet, dem ein Umrichter vorgeschaltet ist. Der Umrichter weist hierbei eine Leistungselektronik auf, die die Wechselspannung des Generators in ein Gleichspannungssystem überführt, aus dem das Spannungssystem für den Drehstrommotor erzeugt wird. Derartige verbrennungsmotorisch-elektrische Antriebssysteme weisen eine gute Regelbarkeit bei hohen Wirkungsgraden auf.
  • Zudem können derartige Flurförderzeuge mit einem verbrennungsmotorisch-elektrischen Antriebssystem auf einfache Weise mit einem hybriden Antriebsstrang versehen werden, indem ein elektrischer Energiespeicher vorgesehen wird, der zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor beispielsweise zur Versorgung des Fahrantriebsmotors oder über den als Motor betriebenen Generator zur Unterstützung des Verbrennungsmotors beim Antrieb von weiteren Aggregaten, beispielsweise einer die Arbeitshydraulik versorgenden Hydraulikpumpe, verwendet wird.
  • Bei der Positionierung des elektrischen Energiespeichers des hybriden Antriebstrangs sind insbesondere die Randbedingungen Fahrzeugkontur, Fahrzeugabmessungen, Sicht des Fahrers, sowie Wartungsfreundlichkeit und -zugänglichkeit zu berücksichtigen und zu gewährleisten. Zudem ist als weiterer Faktor für einen sicheren Betrieb des elektrischen Energiespeichers und eine hohe Lebensdauer des elektrischen Energiespeichers eine ausreichende Kühlung des elektrischen Energiespeichers zu gewährleisten, da die Schädigungs- und Zerstörungstemperatur eines elektrischen Energiespeichers in der Regel unterhalb von 80°C beträgt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Energiespeicher für eine mobile Arbeitsmaschine zur Verfügung zu stellen, der mit geringem Bauaufwand einen sicheren Betrieb bei einer hohen Lebensdauer aufweist.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der elektrische Energiespeicher mit einer Kühlungseinrichtung versehen ist, wobei die elektrischen Anschlüsse des Energiespeichers mit mindestens einem Kühlkörper in Wirkverbindung stehen. Bei elektrischen Energiespeichern weisen die elektrischen Anschlüsse für den elektrischen Leistungsfluss ebenfalls die beste thermische Ankopplung an den die Verlustwärme erzeugenden Teil des Energiespeichers auf, so dass über die elektrischen Anschlüsse die im Betrieb des elektrischen Energiespeichers auftretende Verlustwärme auf einfache Weise abgeführt werden kann. Durch die Wirkverbindung dieser elektrischen Anschlüsse des Energiespeichers mit einem Kühlkörper kann ein direkter Kontakt der Anschlüsse mit der Umgebung vermieden werden, so dass ebenfalls bei feuchter oder staubbeladener Umgebung mittels des Kühlkörpers auf einfache Weise eine sichere Kühlung des Energiespeichers ermöglicht wird. Durch die erfindungsgemäße Kühlungseinrichtung, bei der die Verlustwärme über die elektrischen Anschlüsse an einen Kühlkörper abgeführt wird und über den Kühlkörper an die Umgebung abgeführt wird, kann somit mit geringem Bauaufwand eine wirkungsvolle Kühlung und somit ein sicherer Betrieb des Energiespeichers bei einer hohen Lebensdauer erzielt werden.
  • Besondere Vorteile ergeben sich, wenn der Kühlkörper gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Bestandteil eines geschlossenen Gehäuses ist, innerhalb dessen der Energiespeicher angeordnet ist. Bei gattungsgemäßen mobilen Arbeitsmaschinen, beispielsweise Flurförderzeugen, besteht meist die Schwierigkeit, einen geeigneten Ein- oder Anbauort des Energiespeichers zu finden, da innerhalb eines Aggregateraums bereits ein hoher Raumnutzungsgrad durch den Verbrennungsmotor, das Fahrantriebaggregat sowie Nebenaggregate, beispielsweise eine Hydraulikpumpe sowie eines Wärmetauschers, besteht. Zudem entstehen innerhalb des Aggregateraums durch die Nähe des Verbrennungsmotors, der Leistungselektronik sowie gegebenenfalls einer Hydraulikölkühlung hohe Temperaturen, die zu einer raschen Alterung eines in dem Aggregateraum angeordneten elektrischen Energiespeichers führen können. Bei einem Anbau des elektrischen Energiespeichers außerhalb des Aggregateraums ergeben sich Schwierigkeiten, da aufgrund einer feuchten und/oder staubbeladenen und somit verschmutzter Umgebungsluft, die zum Teil mit korrosiven oder elektrisch leitfähigen Verschmutzungen versehen ist, eine direkte Kühlung des Energiespeichers durch die Umgebungsluft nicht möglich ist, da die Gefahr von Korrosion oder elektrischen Kurzschlüssen durch Ablagerungen an den elektrischen Anschlüssen des Energiespeichers besteht. Durch die erfindungsgemäße Integration des Energiespeichers in ein geschlossenen Gehäuse, dessen Wandungen gleichzeitig teilsweise Kühlkörper bilden, kann der Energiespeicher auf einfache Weise vor einer direkten Einwirkung von Umwelteinflüssen, insbesondere Schmutz und Feuchtigkeit, geschützt werden, und über den Kühlkörper und somit das Gehäuse gleichzeitig eine einfache und wirkungsvolle Kühlung des Energiespeichers durch die Umgebungsluft erzielt werden.
  • Besondere Vorteile sind erzielbar, wenn gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung die elektrischen Anschlüsse des Energiespeichers mittels eines elektrischen Isolationsmittels mit dem Kühlkörper in Verbindung stehen. Sofern hierbei das Isolationsmittel eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, kann die Verlustwärme des Energiespeichers wirkungsvoll an den Kühlkörper abgeführt werden und über das Isolationsmittel eine elektrische Verbindung zwischen dem Anschluss des Energiespeichers und dem in der Regel metallischen Kühlkörper wirkungsvoll vermieden werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist der Kühlkörper als Rippenkühlkörper mit zumindest einer von Umgebungsluft umströmbaren Kühlrippe ausgebildet. Durch die Ausbildung des Kühlkörpers als Rippenkühlkörper kann auf einfache Weise eine Kühlung des Energiespeichers durch die den Kühlkörper überströmende Umgebungsluft erzielt werden. Die Kühlung kann hierbei durch freie Konvektion erfolgen. Zudem ist es möglich, mittels eines Lüfters eine Zwangskonvektion zu erzielen, um die Kühlleistung zu erhöhen.
  • Darüber hinaus ist es möglich, den Kühlkörper als plattenförmiges Kühlelement auszubilden, wobei über die Oberfläche des plattenförmigen Kühlelements die Wärmeabgabe an die Umgebung erfolgt.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann der Kühlkörper mit einer Flüssigkeitskühlung in Verbindung steht. Insbesondere bei einem plattenförmigen Kühlelement kann an den Anschluss an einen Flüssigkeitskühlkreislauf der Arbeitsmaschine, beispielsweise den Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors der Arbeitsmaschine, eine wirkungsvolle Kühlung des Energiespeichers erzielt werden.
  • Hinsichtlich eines geringen Bauaufwandes ergeben sich besondere Vorteile, wenn der Energiespeicher in dem Gehäuse kraftschlüssig befestigt ist. Durch eine beispielsweise als Klemmverbindung ausgebildete kraftschlüssige Verbindung des Energiespeichers innerhalb des Gehäuses sind einerseits keine weiteren Befestigungsmittels für den Energiespeicher erforderlich und es wird andererseits auf einfache Weise ein Anliegen der Anschlüsse des Energiespeichers über das Isolationsmittel an dem Kühlkörper erzielt und sichergestellt, wodurch die Verlustwärme des Energiespeichers auf einfache Weise an den Kühlkörper abgegeben werden kann. Zudem kann durch das Einklemmen des Energiespeichers in dem Gehäuse auf einfache Weise eine vor im Betrieb der Arbeitsmaschine auftretenden Vibrationen geschützte Anordnung und Befestigung des Energiespeichers erzielt werden.
  • Das Isolationsmittel kann hierbei gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung als Wärmeleitfolie oder Wärmeleitkissen ausgebildet sein. Mit insbesondere einseitig oder beidseitig klebenden Wärmeleitfolien oder Wärmeleitkissen, die auf Silkonelastomer oder anderen Kunststoffen basieren, kann auf einfache Weise zwischen den Anschlüssen des Energiespeichers und dem Kühlkörper eine Zwischenschicht hergestellt werden, mittels der bei einer elektrischen Isolierung zwischen den Anschlüssen des Energiespeichers und dem Kühlkörper eine wärmeleitfähige Verbindung zwischen den Anschlüssen des Energiespeichers und dem Kühlkörper erzielt wird.
  • Zudem ist es möglich als Isolationsmittel eine Wärmeleitpaste, insbesondere Vergussmasse, zu verwenden. Mit einer Vergussmasse kann ebenfalls auf einfache Weise bei elektrischer Isolierung eine wärmeleitende Verbindung zwischen den Anschlüssen des Energiespeichers und dem Kühlkörper erzielt werden, um eine wirksame Wärmeabfuhr von den elektrischen Anschlüssen an den Kühlkörper zu erzielen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist der Energiespeicher von mindestens einer Speicherzelle gebildet. Durch die Reihenschaltung mehrerer Speicherzellen, beispielsweise Akkumulatorzellen oder Batteriezellen, die eine quaderförmigen oder zylindrischen Querschnitt aufweisen können, kann ein elektrische Energiespeicher für einen hybriden Antriebsstrang einer mobilen Arbeitsmaschine auf einfache Weise gebildet werden.
  • Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Speicherzelle als Doppelschichtkondensator ausgebildet ist. Ein von mehreren Doppelschichtkondensatoren, sogenannten Ultra-Caps, gebildeter elektrischer Energiespeicher eignet sich bei einer mobilen Arbeitsmaschine, beispielsweise einem Flurförderzeug, besonders als elektrische Energiespeicher, da Doppelschichtkondensatoren eine hohe Leistungs- und Energiedichte sowie einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Zykluszahl und somit eine hohe Lebensdauer aufweisen. Zudem können Doppelschichtkondensatoren hohe Ströme schnell aufnehmen und rasch wieder abgeben, so dass mit einem derartigen Energiespeicher beim Abbremsen der Arbeitsmaschine Bremsenergie zurückgewonnen und gespeichert werden kann, die bei einem Beschleunigungsvorgang der Arbeitsmaschine zur Versorgung des Fahrantriebsmotors oder zur Versorgung weiterer Aggregate verwendet werden kann. Durch die Unterstützung des Verbrennungsmotors mit der Energie aus dem elektrischen Energiespeicher wird eine Drehzahlreduzierung des Verbrennungsmotors, insbesondere beim Beschleunigen der Arbeitsmaschine, ermöglicht, die zu einer Kraftstoffersparnis des Verbrennungsmotors führt.
  • Die Speicherzelle kann hierbei an einer Stirnseite zwei bolzenförmige elektrische Anschlüsse aufweisen, wobei die Anschlüsse an einer Leiterbahn verlötet sind. Über das Isolationsmittel, beispielsweise eine Vergussmasse, die zwischen der mit der Leiterbahn versehenen Platine und dem Kühlkörper angeordnet ist, kann hierbei eine thermische Wirkverbindung der elektrischen Anschlüsse mit den Kühlkörpern und somit eine wirksame Kühlung des Energiespeichers erzielt werden.
  • Besondere Vorteile sind erzielbar, wenn die Speicherzelle an jeweils einer Stirnseite einen bolzenförmigen elektrischen Anschluss aufweist, wobei die Anschlüsse der Speicherzellen mittels Verbindungsplatten miteinander verbunden sind. Bei einer derartigen Ausbildung der Speicherzellen kann an dem den Energiespeicher aufnehmenden Gehäuse im Bereich jeder Stirnseite der Speicherzellen jeweils ein Kühlkörper angeordnet werden, die über jeweils ein Isolationsmittel mit den Verbindungsplatten und somit den entsprechenden Anschlüssen der Speicherzellen in Verbindung stehen. Bei derartigen Speicherzellen wird über die Verbindungsplatten eine einfache Kontaktierung der Speicherzellen ermöglicht und über die beiden Kühlkörper des Gehäuses eine sichere Kühlung des Energiespeichers bei geringem Bauaufwand sichergestellt.
  • Der erfindungsgemäße Energiespeicher ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung außerhalb eines Aggregateraums der Arbeitsmaschine angeordnet. Durch die erfindungsgemäße Kapselung des Energiespeichers in dem Gehäuse und die Kühlung des Energiespeichers über die an dem Gehäuse ausgebildeten Kühlkörper kann der Energiespeicher auf einfache Weise durch feuchte und/oder staubbeladene und somit verschmutzte Umgebungsluft sicher und wirkungsvoll gekühlt werden, so dass der Energiespeicher außerhalb des Aggregateraums der Arbeitsmaschine, beispielsweise auf einem Gegengewicht eines als Gabelstaplers ausgebildeten Flurförderzeugs angeordnet werden kann. Durch den erfindungsgemäßen Energiespeicher kann somit ein Flurförderzeug mit einem hybriden Antriebsstrang durch zusätzliche Anordnung eines elektrischen Energiespeichers auf einfache Weise und mit geringem Bauaufwand von einem Flurförderzeug mit einem verbrennungsmotorischen Antriebssystem abgeleitet werden. Zudem ist durch den erfindungsgemäßen Energiespeicher und dessen Anordnung auf dem Gegengewicht auf einfache Weise eine nachträgliche Ausrüstung eines Flurförderzeugs mit einem verbrennungsmotorischen Antriebssystem mit einem elektrischen Energiespeichers und somit die Aufrüstung des Flurförderzeugs mit einem hybriden Antriebsstrang möglich.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt
  • 1 eine als Flurförderzeug ausgebildete mobile Arbeitsmaschine in einer Seitenansicht,
  • 2 einen schematischen Aufbau des hybriden Antriebsstranges einer mobilen Arbeitsmaschine gemäß der 1 und
  • 3 einen erfindungsgemäßen elektrischen Energiespeicher.
  • In der 1 ist ein als Gegengewichtsgabelstapler ausgebildetes erfindungsgemäßes Flurförderzeug 1 als Beispiel einer mobilen Arbeitsmaschine dargestellt.
  • Das Flurförderzeug 1 weist einen Fahrzeugrahmen 2 auf, der unterhalb eines Fahrerschutzdaches 3, das beispielsweise von einer Fahrerkabine gebildet sein kann, einen Aggregateraum 4 bildet. Im lastzugewandten Bereich ist das Flurförderzeug 1 mit zwei Antriebsrädern 5 und im lastabgewandten Bereich mit mindestens einem gelenkten Rad 6 versehen ist. Am vorderen lastzugewandten Bereich des Flurförderzeugs 1 ist ein Hubgerüst 7 angeordnet, an dem ein beispielsweise als Lastgabel ausgebildetes Lastaufnahmemittel auf- und abbewegbar angeordnet ist. Im lastabgewandten Bereich ist das Flurförderzeug 1 mit einem Gegengewicht 9 versehen.
  • Das Flurförderzeug 1 ist mit einem verbrennungsmotorisch-elektrischen Antriebssystem versehen, das – wie aus der 2 ersichtlich ist – ein elektrisches Fahrantriebsaggregat 10 umfasst. Das Fahrantriebsaggregat 10 weist eine stromliefernde Energieversorgungseinheit auf, die von einem beispielsweise als Dieselmotor ausgebildeten Verbrennungsmotor 11 und einem mit dem Verbrennungsmotor 11 trieblich verbundenen elektrischen Generator 12 gebildet ist.
  • Die von dem Generator 12 erzeugte elektrische Energie wird einer Leistungselektronik 13 zugeführt, mittels der mindestens ein in oder an einer Antriebsachse angeordneter elektrischer Fahrantriebsmotor 14, beispielsweise ein als Asynchronmotor ausgebildeter Drehstrommotor, mit elektrischer Energie versorgbar ist.
  • Der Fahrantriebsmotor 14 steht hierbei beispielsweise unter Zwischenschaltung eines Differentialgetriebes 15 und nicht mehr dargestellter Untersetzungsgetriebe mit den Antriebsrädern 5 zu deren Antrieb in Wirkverbindung. Anstelle einer derartigen Einmotorachse, bei der ein Fahrmotor 15 beide Antriebsräder 5 antreibt, kann ebenfalls eine Zweimotorachse vorgesehen werden, bei der jeweils ein Fahrmotor unter Zwischenschaltung eines Untersetzungsgetriebes mit dem entsprechenden Antriebsrad 5 in trieblicher Verbindung steht.
  • Der Verbrennungsmotor 11, der Generator 12, die Leistungselektronik 13 und der Fahrmotor 14 sind hierbei zusammen mit weiteren nicht mehr dargestellten Komponenten und Nebenaggregaten, beispielsweise einer Hydraulikpumpe 16 zur Versorgung einer Arbeitshydraulik in dem Aggregateraum 4 des Flurförderzeugs 1 angeordnet.
  • Die Leistungselektronik 13 weist einen mit dem Generator 12 in Verbindung stehenden Eingangsumrichter 17 auf, der über einen Gleichspannngszwischenkreis mit einem Fahrmotorumrichter 18 verbunden ist. Die erfindungsgemäße Arbeitsmaschine ist mit einem hybriden Antriebsstrang versehen, wobei ein elektrischer Energiespeicher 20 vorgesehen ist, der über einen Umrichter 19 an den Gleichspannungszwischenkreis zwischen dem Eingangsumrichter 17 und dem Fahrmotorumrichter 18 angeschlossen ist.
  • Der elektrische Energiespeicher 20 ist hierbei – wie aus der 1 ersichtlich – außerhalb des Aggregateraums 4 angeordnet und in einem Gehäuse 30 auf dem Gegengewicht 9 des Gabelstaplers 1 angeordnet und befestigt.
  • In der 3 ist der elektrische Energiespeicher 20 in einem Querschnitt dargestellt.
  • Der elektrische Energiespeicher 20 ist von mehreren in Reihe angeordneten und geschalteten, beispielsweise als Doppelschichtkondensatoren ausgebildeten, Speicherzellen 21 gebildet, die an jeder Stirnseite jeweils einen bolzenförmigen elektrischen Anschluss 22a bzw. 22b aufweisen. Die stirnseitigen elektrischen Anschlüsse 22a der Speicherzellen 21 sind hierbei mittels Verbindungsplatten 23a miteinander elektrisch verbunden. Entsprechend sind die stirnseitigen elektrischen Anschlüsse 22b der Speicherzellen 21 mittels abwechselnd zu den Verbindungsplatten 23a angeordneter Verbindungsplatten 23b miteinander elektrisch verbunden.
  • Erfindungsgemäß ist der elektrische Energiespeicher 20 mit einer Kühlungseinrichtung versehen. Hierbei stehen die Anschlüsse 22a, 22b der Speicherzellen 21 mit jeweils einem Kühlkörper 24a, 24b in Wirkverbindung.
  • Die Kühlkörper 24a, 24b sind hierbei mittels zweier Gehäusewänden 25a, 25b miteinander verbunden und bilden mittels nicht mehr dargestellter stirnseitiger Gehäusewände ein abgeschlossenes Gehäuse 28, in dem die Speicherzellen 21 angeordnet sind.
  • Zwischen den elektrischen Anschlüssen 22a der Speicherzellen 21 und dem Kühlkörper 24a sind im Bereich der jeweiligen Verbindungsplatten 23a als Wärmeleitfolie oder Wärmeleitkissen ausgebildete Isolationsmittel 26a angeordnet. Entsprechend sind zwischen den elektrischen Anschlüssen 22b der Speicherzellen 21 und dem Kühlkörper 24b im Bereich der jeweiligen Verbindungsplatten 23b als Wärmeleitfolie oder Wärmeleitkissen ausgebildete Isolationsmittel 26b angeordnet.
  • Mit derartigen Isolationsmitteln 26a, 26b wird eine hohe Wärmeleitfähigkeit von den elektrischen Anschlüssen 22a bzw. 22b der jeweiligen Speicherzellen 21 zu den entsprechenden Kühlkörpern 24a bzw. 24b und somit eine sichere Abfuhr der Verlustwärme der Speicherzellen 21 von den elektrischen Anschlüssen 22a, 22b an die entsprechenden Kühlkörper 24a, 24b ermöglicht und weiterhin eine elektrische Isolation der Anschlüsse 22a, 22b gegenüber den Kühlkörpern 24a, 24b erzielt.
  • Die Kühlkörper 24a, 24b sind hierbei als Rippenkühlkörper ausgebildet, die jeweils mit mehreren Kühlrippen 27a, 27b versehen sind, die von Umgebungsluft umströmbar sind.
  • Die Speicherzellen 21 des Energiespeichers 20 sind hierbei zwischen den Kühlkörpern 24a, 24b und somit in dem Gehäuse 28 kraftschlüssig befestigt. Die Speicherzellen 21 sind hierbei zwischen den Kühlkörpern 24a, 24b und den Isolationsmitteln 26a, 26b eingeklemmt und somit fixiert. Die Kühlkörper 24a, 24b können hierbei mit den Gehäusewänden 25a, 25b mittels Schraubverbindungen verschraubt sein oder mittels Federbügel oder Klemmbügel miteinander verbunden sein.
  • Durch die Kühlkörper 24a, 24b und die Anordnung des von den Speicherzellen 21 gebildeten elektrischen Energiespeichers 20 innerhalb des abgeschlossenen Gehäuses 28 kann somit die Verlustwärme der Speicherzellen 21 über die stirnseitigen elektrischen Anschlüsse 22a, 22b der Speicherzellen 21 wirkungsvoll abgeführt werden und eine wirkungsvolle Kühlung des Energiespeichers 20 durch die Umgebungsluft erzielt werden. Die einzelnen Speicherzellen 21 sowie deren elektrische Anschlüsse 22a, 22b sind hierbei vor Umwelteinflüssen und vor direktem Kontakt mit der Umgebungsluft geschützt innerhalb des Gehäuses 28 angeordnet.
  • Der von den Speicherzellen 21 gebildete Energiespeicher 20 bildet somit ein geschlossenes Modul, das wirkungsvoll durch die Kühlkörper 24a, 24b umströmende Umgebungsluft gekühlt werden kann. Durch die Kapselung des Energiespeichers 20 innerhalb des Gehäuses 28 und somit die vor direkten Umwelteinflüssen geschützte Anordnung der einzelnen Speicherzellen 21 in dem Gehäuse 28 kann hierbei auch bei staub- oder feuchtebeladener und somit verschmutzter Umgebungsluft eine sichere und wirkungsvolle Kühlung des Energiespeichers 20 über die elektrischen Anschlüsse 22a, 22b der einzelnen Speicherzellen 21 erzielt werden, ohne der Gefahr von Korrosion oder Kurzschlüssen an den elektrischen Anschlüssen 22a, 22b der einzelnen Speicherzellen 21.
  • Die Umgebungsluft muss hierbei beim Ansaugen in das mit dem erfindungsgemäßen Energiespeicher 20 versehene und außerhalb des Aggregateraums 4 angeordnete Gehäuse 30, beispielsweise an einer Einlass- und Auslassöffnung 32 für die Umgebungsluft, lediglich grob gefiltert werden. Mit einem in dem Gehäuse 30 angeordneten Lüfter 31 kann hierbei auf einfache Weise eine Zwangskonvention erzielt werden, um die Kühlleistung zur Kühlung der Speicherzellen 21 des Energiespeichers 20 zu erhöhen.

Claims (16)

  1. Elektrischer Energiespeicher einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere eines als Gegengewichtsgabelstapler ausgebildeten Flurförderzeugs, mit einem von einem Verbrennungsmotor angetriebenen Fahrantriebsaggregat, insbesondere einem elektrischen Fahrantriebsaggregat, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Energiespeicher (20) mit einer Kühlungseinrichtung versehen ist, wobei die elektrischen Anschlüsse (22a; 22b) des Energiespeichers (20) mit mindestens einem Kühlkörper (24a; 24b) in Wirkverbindung stehen.
  2. Elektrischer Energiespeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (24a; 24b) Bestandteil eines geschlossenen Gehäuses (28) ist, innerhalb dessen der Energiespeicher (20) angeordnet ist.
  3. Elektrischer Energiespeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Anschlüsse (22a; 22b) des Energiespeichers (20) mittels eines elektrischen Isolationsmittels (26a; 26b) mit dem Kühlkörper (24a; 24b) in Verbindung stehen.
  4. Elektrischer Energiespeicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationsmittel (26a; 26b) eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist.
  5. Elektrischer Energiespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (24a; 24b) als Rippenkühlkörper mit zumindest einer von Umgebungsluft umströmbaren Kühlrippe (27a; 27b) ausgebildet ist.
  6. Elektrischer Energiespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (24a; 24b) als plattenförmiges Kühlelement ausgebildet ist.
  7. Elektrischer Energiespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (24a; 24b) mit einer Flüssigkeitskühlung in Verbindung steht.
  8. Elektrischer Energiespeicher nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (20) in dem Gehäuse (28) kraftschlüssig befestigt ist.
  9. Elektrischer Energiespeicher nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationsmittel (26a; 26b) als Wärmeleitfolie ausgebildet ist.
  10. Elektrischer Energiespeicher nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationsmittel (26a; 26b) als Wärmeleitkissen ausgebildet ist.
  11. Elektrischer Energiespeicher nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationsmittel (26a; 26b) als Wärmeleitpaste, insbesondere Vergussmasse, ausgebildet ist.
  12. Elektrischer Energiespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (20) von mindestens einer Speicherzelle (21) gebildet.
  13. Elektrischer Energiespeicher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherzelle (21) als Doppelschichtkondensator ausgebildet ist.
  14. Elektrischer Energiespeicher nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherzelle (21) an einer Stirnseite zwei bolzenförmige elektrische Anschlüsse aufweist, wobei die Anschlüsse an einer Leiterbahn verlötet sind.
  15. Elektrischer Energiespeicher nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherzelle (21) an jeweils einer Stirnseite einen bolzenförmigen elektrischen Anschluss (22a; 22b) aufweist, wobei die Anschlüsse (22a; 22b) der Speicherzellen (21) mittels Verbindungsplatten (23a; 23b) miteinander verbunden sind.
  16. Elektrischer Energiespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (20) außerhalb eines Aggregateraums (4) der Arbeitsmaschine (1) angeordnet ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012038359A3 (de) * 2010-09-23 2012-07-26 Siemens Aktiengesellschaft Fahrzeug mit elektrischem energiespeicher und vorrichtung sowie verfahren zu dessen kühlung
EP2520455A3 (de) * 2011-05-02 2015-08-26 STILL GmbH Elektrischer Energiespeicher für Fahrzeug mit elektrischem Antrieb
EP2520454A3 (de) * 2011-05-02 2015-09-16 STILL GmbH Elektrischer Energiespeicher für Fahrzeug mit elektrischem Antrieb

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